JPWO2010087195A1 - Positive photosensitive insulating resin composition and pattern forming method using the same - Google Patents

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JPWO2010087195A1
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勝美 前田
山道 新太郎
新太郎 山道
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Abstract

重合体と、感光剤と、及び下記一般式(1)で表されるアミド誘導体とを含むことを特徴とする感光性絶縁樹脂組成物。(式(1)中、R1は2価のアルキル基、R2は炭素数1〜10の炭化水素基、R3は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)【化1】A photosensitive insulating resin composition comprising a polymer, a photosensitizer, and an amide derivative represented by the following general formula (1). (In Formula (1), R1 represents a divalent alkyl group, R2 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

Description

本発明は、感光性絶縁樹脂組成物、及びパターン形成方法に関し、詳しくは、半導体デバイスの層間絶縁膜や表面保護膜等に適用可能なポジ型感光性樹脂組成物及びパターン形成方法に関する。
本願は、2009年1月29日に、日本に出願された特願2009−018193号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to a photosensitive insulating resin composition and a pattern forming method, and more particularly to a positive photosensitive resin composition and a pattern forming method applicable to an interlayer insulating film, a surface protective film, and the like of a semiconductor device.
The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2009-018193 filed in Japan on January 29, 2009, the contents of which are incorporated herein by reference.

従来、半導体デバイスの層間絶縁膜や表面保護膜には、耐熱性、機械特性及び電気特性等の膜特性に優れたポリイミド樹脂が用いられてきた。しかし、非感光性ポリイミド樹脂を層間絶縁膜等として用いる際には、パターン形成プロセスでさらにポジ型レジストを用いる、エッチング、レジスト除去工程等が必要となり、製造工程が複雑となる。このため、優れた感光性を有する感光性ポリイミド樹脂の検討がなされてきた。このような感光性ポリイミド樹脂組成物としては、特許文献1に記載されるポリアミド酸と芳香族ビスアジド系化合物及びアミン化合物を含むポジ型感光性樹脂組成物が挙げられる。しかし、感光性ポリイミド樹脂のパターン形成プロセスにおける現像工程では、N−メチル−2−ピロリドンやエタノールといった有機溶媒が必要となる。このため、安全性や環境への影響の点で問題となっていた。   Conventionally, polyimide resins having excellent film characteristics such as heat resistance, mechanical characteristics, and electrical characteristics have been used for interlayer insulating films and surface protective films of semiconductor devices. However, when a non-photosensitive polyimide resin is used as an interlayer insulating film or the like, an etching process, a resist removal process, and the like using a positive resist in the pattern forming process are required, and the manufacturing process becomes complicated. For this reason, examination of the photosensitive polyimide resin which has the outstanding photosensitivity has been made | formed. As such a photosensitive polyimide resin composition, the positive photosensitive resin composition containing the polyamic acid described in patent document 1, an aromatic bisazide type compound, and an amine compound is mentioned. However, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone or ethanol is required in the development step in the pattern forming process of the photosensitive polyimide resin. For this reason, it has been a problem in terms of safety and environmental impact.

そこで、近年では、半導体の微細なパターン形成プロセスに使用されているテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液といったアルカリ水溶液を用いて現像可能なパターン形成材料として、ポジ型感光性樹脂組成物が開発されている。例えば、特許文献2では、ポリベンゾオキサゾール前躯体と感光剤であるジアゾキノン化合物とを含む、非化学増幅型のポジ型感光性樹脂組成物が報告されている。非特許文献1では、ポリベンゾオキサゾール前躯体と1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルとを含む、非化学増幅型のポジ型感光性樹脂組成物が報告されている。また、非特許文献2では、酸分解性基で保護したポリベンゾオキサゾール前躯体と光酸発生剤とを含む、化学増幅型のポジ型感光性樹脂組成物が報告されている。   Therefore, in recent years, a positive photosensitive resin composition has been developed as a pattern forming material that can be developed using an alkaline aqueous solution such as a tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution used in a fine pattern forming process of semiconductors. ing. For example, Patent Document 2 reports a non-chemically amplified positive photosensitive resin composition containing a polybenzoxazole precursor and a diazoquinone compound that is a photosensitive agent. Non-Patent Document 1 reports a non-chemically amplified positive photosensitive resin composition containing a polybenzoxazole precursor and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester. Non-Patent Document 2 reports a chemically amplified positive photosensitive resin composition containing a polybenzoxazole precursor protected with an acid-decomposable group and a photoacid generator.

このような感光性絶縁樹脂組成物は、加熱処理によって構造が変化し、ベンゾオキサゾール環が形成される。このため、耐熱性や電気特性に優れたものが得られる。例えば、非特許文献1に記載されているポリベンゾオキサゾール前躯体は、下記反応式A1及び反応式A2に示すように、アルカリ現像後の加熱処理によりベンゾオキサゾール環が形成される。ベンゾオキサゾール環は安定な構造であるため、このポリベンゾオキサゾール前躯体を含む感光性組成物を用いた層間絶縁膜や表面保護膜は、耐熱性、機械特性及び電気特性等の膜特性に優れた膜となる。   Such a photosensitive insulating resin composition changes its structure by heat treatment, and a benzoxazole ring is formed. For this reason, the thing excellent in heat resistance and an electrical property is obtained. For example, in the polybenzoxazole precursor described in Non-Patent Document 1, a benzoxazole ring is formed by heat treatment after alkali development, as shown in the following reaction formula A1 and reaction formula A2. Since the benzoxazole ring has a stable structure, interlayer insulating films and surface protective films using a photosensitive composition containing this polybenzoxazole precursor have excellent film properties such as heat resistance, mechanical properties, and electrical properties. Become a film.

Figure 2010087195
Figure 2010087195

Figure 2010087195
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なお近年では、半導体デバイスの製造分野では、デバイスのより一層の高密度化や高集積化、配線パターンの微細化などが要求されている。これに伴い、特に層間絶縁膜や表面保護膜等に用いられる感光性絶縁樹脂組成物に対する要求は、一層厳しくなっている。しかしながら、上記の各文献に記載のポジ型感光性樹脂組成物は、解像度の点から、充分満足のいくものではなかった。なお解像度が優れない要因の一つとしては、コントラストが低いことや、形成した微細な樹脂パターンが基板に十分付着しない事が挙げられる。   In recent years, in the field of semiconductor device manufacturing, higher density and higher integration of devices, miniaturization of wiring patterns, and the like are required. In connection with this, the request | requirement with respect to the photosensitive insulating resin composition especially used for an interlayer insulation film, a surface protective film, etc. is becoming severer. However, the positive photosensitive resin compositions described in the above-mentioned documents are not fully satisfactory from the viewpoint of resolution. One of the factors that cause poor resolution is that the contrast is low and that the formed fine resin pattern does not adhere sufficiently to the substrate.

以上のように、従来の膜特性を維持しつつ、アルカリ現像が可能で、かつ高解像度が得られ、さらに、形成した微細な樹脂パターンが基板から容易には剥がれない基板密着性にも優れた、感光性絶縁樹脂組成物の開発が待たれている。   As described above, while maintaining the conventional film characteristics, alkali development is possible, high resolution is obtained, and the fine resin pattern formed is not easily peeled off from the substrate. Development of a photosensitive insulating resin composition is awaited.

特公平3−36861号公報Japanese Patent Publication No. 3-36861 特公平1−46862号公報Japanese Examined Patent Publication No. 1-46862

M.Uedaら、ジャーナル オブ フォトポリマー サイエンス アンド テクノロジー(Journal of Photopolymer Science and Technology)、第16巻、第2号、第237〜242頁(2003年)M.M. Ueda et al., Journal of Photopolymer Science and Technology, Vol. 16, No. 2, pages 237-242 (2003). K.Ebaraら、ジャーナル オブ フォトポリマー サイエンス アンド テクノロジー、第16巻、第2号、第287〜292頁(2003年)K. Ebara et al., Journal of Photopolymer Science and Technology, Vol. 16, No. 2, pp. 287-292 (2003)

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その第1の目的は、耐熱性、機械特性及び電気特性等の膜特性に優れ、アルカリ現像が可能で、高解像度が得られ、かつ、形成した樹脂パターンが基板密着性に優れる、感光性絶縁樹脂組成物を提供することにある。また、本発明の第2の目的は、感光性絶縁樹脂組成物を用いたパターン形成方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The first object of the present invention is excellent in film properties such as heat resistance, mechanical properties and electrical properties, alkali development is possible, and high resolution is obtained. Another object of the present invention is to provide a photosensitive insulating resin composition in which the formed resin pattern is excellent in substrate adhesion. The second object of the present invention is to provide a pattern forming method using a photosensitive insulating resin composition.

本発明者らは、上記目的を達成するために検討した結果、重合体と感光剤を含む感光性絶縁樹脂組成物に、さらに特定構造のアミド誘導体を含ませた、感光性絶縁樹脂組成物であれば、アルカリ水溶液で現像可能で高解像度が得られ、かつ、基板への密着性にも優れることを見出し、本発明を完成した。   As a result of investigations to achieve the above object, the present inventors have found that a photosensitive insulating resin composition comprising a photosensitive insulating resin composition containing a polymer and a photosensitizer and further containing an amide derivative having a specific structure. If present, the present invention was completed by finding that it can be developed with an alkaline aqueous solution, high resolution is obtained, and excellent adhesion to the substrate.

すなわち、本発明の第一の態様は、重合体と、感光剤と、下記一般式(1)で表されるアミド誘導体と、を含むことを特徴とする感光性絶縁樹脂組成物である。   That is, a first aspect of the present invention is a photosensitive insulating resin composition comprising a polymer, a photosensitizer, and an amide derivative represented by the following general formula (1).

Figure 2010087195
(式(1)中、Rは、2価のアルキル基であり、Rは、炭素数1〜10の炭化水素基であり、Rは、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
Figure 2010087195
(In formula (1), R 1 is a divalent alkyl group, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents.)

また、本発明は、前記重合体が、一般式(2)で表される繰返し構造単位を1種以上含む重合体であることが好ましい。   In the present invention, the polymer is preferably a polymer including one or more repeating structural units represented by the general formula (2).

Figure 2010087195
(式(2)中、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Rは、水素原子、又は酸により分解する基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
Figure 2010087195
(In formula (2), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 5 represents a hydrogen atom or a group that decomposes with an acid, and R 6 to R 9 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a halogen atom. Represents an atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

さらに、本発明は、前記重合体がアルカリ可溶性の重合体であり、この重合体が、一般式(2)で表される繰返し構造単位を1種以上と下記一般式(3)で表される繰返し構造単位を1種以上とを含む重合体であることが好ましい。   Further, in the present invention, the polymer is an alkali-soluble polymer, and the polymer is represented by one or more repeating structural units represented by the general formula (2) and the following general formula (3). A polymer containing one or more repeating structural units is preferred.

Figure 2010087195
(式(3)中、R10は、水素原子又はメチル基を表し、R11は、ラクトン構造を有する有機基を表す。)
Figure 2010087195
(In formula (3), R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 11 represents an organic group having a lactone structure.)

さらに、本発明は、溶解阻止剤及を含む事が好ましい。   Furthermore, the present invention preferably includes a dissolution inhibitor.

前記溶解阻止剤が、下記一般式(4)又は下記一般式(5)で表される化合物であることが好ましい。   The dissolution inhibitor is preferably a compound represented by the following general formula (4) or the following general formula (5).

Figure 2010087195
(式(4)中、R12及びR13は、酸により分解する基を表し、R14及びR15は炭素数1〜10の直鎖状、分枝状あるいは環状のアルキル基又は芳香族炭化水素基を表し、R16は直結合、−C(CF−、−SO−、−CO−、−O−又は2価の炭化水素基を表す。)
Figure 2010087195
(In the formula (4), R 12 and R 13 represent groups that are decomposed by an acid, and R 14 and R 15 are linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or aromatic carbonization. Represents a hydrogen group, and R 16 represents a direct bond, —C (CF 3 ) 2 —, —SO 2 —, —CO—, —O— or a divalent hydrocarbon group.

Figure 2010087195
(式(5)中、R17は、2価の炭化水素基を表し、R18及びR19は、酸により分解する基を表し、R20及びR21は、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
Figure 2010087195
(In the formula (5), R 17 represents a divalent hydrocarbon group, R 18 and R 19 represent a group that decomposes with an acid, and R 20 and R 21 represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a carbon number. Represents 1 to 4 alkyl groups.)

さらに、本発明の第二の態様は、少なくとも、下記工程を含むことを特徴とするパターン形成方法である:
上記のいずれかの感光性絶縁樹脂組成物を被加工基板上に塗布する工程;
プリベークを行う工程;
露光する工程;
露光後ベークを行う工程;
現像を行う工程;及び
ポストベークを行う工程。
Furthermore, the second aspect of the present invention is a pattern forming method characterized by including at least the following steps:
Applying any one of the above-described photosensitive insulating resin compositions onto a substrate to be processed;
Performing pre-baking;
Exposure step;
Performing post-exposure baking;
A step of developing; and a step of post-baking.

また、本発明は、現像を行う工程とポストベークを行う工程との間に、さらにポスト露光工程を有することが好ましい。   In addition, the present invention preferably further includes a post-exposure step between the step of performing development and the step of performing post-baking.

本発明の感光性絶縁樹脂組成物及びパターン形成方法では、アルカリ現像液による現像により高解像度のパターンを形成することが可能である。加熱処理、又は適当な触媒下での加熱処理で、耐熱性や機械特性及び電気特性等に優れた膜となる。一般式(1)で表されるアミド誘導体を含むため、基板密着性にも優れる膜を提供できる。   In the photosensitive insulating resin composition and the pattern forming method of the present invention, it is possible to form a high resolution pattern by development with an alkaline developer. By heat treatment or heat treatment under an appropriate catalyst, a film having excellent heat resistance, mechanical properties, electrical properties and the like is obtained. Since the amide derivative represented by the general formula (1) is included, a film having excellent substrate adhesion can be provided.

以下、本発明の感光性絶縁樹脂組成物及びパターン形成方法について説明する。   Hereinafter, the photosensitive insulating resin composition and the pattern forming method of the present invention will be described.

<感光性絶縁樹脂組成物>
本発明の感光性絶縁樹脂組成物は、少なくとも、重合体、感光剤及び下記一般式(1)で表されるアミド誘導体を含む。通常、重合体、感光剤及びアミド誘導体を混合することにより調整することができる。
<Photosensitive insulating resin composition>
The photosensitive insulating resin composition of the present invention contains at least a polymer, a photosensitive agent, and an amide derivative represented by the following general formula (1). Usually, it can adjust by mixing a polymer, a photosensitizer, and an amide derivative.

Figure 2010087195
(式(1)中、Rは、2価のアルキル基であり、Rは、炭素数1〜10の炭化水素基であり、Rは、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
Figure 2010087195
(In formula (1), R 1 is a divalent alkyl group, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents.)

(アミド誘導体)
一般式(1)で表される本発明の感光性絶縁樹脂組成物に用いるアミド誘導体において、Rで示される2価のアルキル基としては、具体例を挙げれば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基等が挙げられる。またRで示される、炭素数1〜10の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。またRで示される炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。特に好ましい例としては、Rが、オクタメチレン基又はブチレン基であり、Rが、フェニル基又はメチル基であり、Rが、水素原子又はメチル基である。
(Amide derivative)
In the amide derivative used in the photosensitive insulating resin composition of the present invention represented by the general formula (1), examples of the divalent alkyl group represented by R 1 include a methylene group, an ethylene group, and propylene. Group, butylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, decamethylene group and the like. Also represented by R 2, examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n- butyl group, a phenyl group, a naphthyl group. Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 3 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group. As a particularly preferred example, R 1 is an octamethylene group or a butylene group, R 2 is a phenyl group or a methyl group, and R 3 is a hydrogen atom or a methyl group.

前記アミド誘導体は、分子構造中に極性の高いアミド基やエーテル構造を有する。このため、このアミド誘導体感光性絶縁樹脂組成物に添加することで、基板への密着性が向上できる。また重合体がアミド骨格を有する場合、重合体と同じようなアミド骨格を有するため、樹脂との相溶性も良く、均一な感光性組成物を作製することができる。   The amide derivative has a highly polar amide group or ether structure in the molecular structure. For this reason, the adhesiveness to a board | substrate can be improved by adding to this amide derivative photosensitive insulating resin composition. Further, when the polymer has an amide skeleton, it has an amide skeleton similar to that of the polymer, so that the compatibility with the resin is good and a uniform photosensitive composition can be produced.

前記アミド誘導体は必要に応じて製造方法を選択できる。例えば、ジカルボニルクロリド類とアミノフェノール類の反応で得る事ができる。例えば、特開平9−254540号には、フタル酸二塩化物類とアミノフェノール類をアセトニトリルやテトラヒドロフラン等の溶媒中、トリエチルアミン存在で反応させることで合成する方法が開示されている。   The method for producing the amide derivative can be selected as necessary. For example, it can be obtained by reaction of dicarbonyl chlorides with aminophenols. For example, JP-A-9-254540 discloses a method of synthesizing phthalic acid dichlorides and aminophenols by reacting them in a solvent such as acetonitrile or tetrahydrofuran in the presence of triethylamine.

アミド誘導体の含有量は、感光性絶縁樹脂組成物の優れた基板密着性を発現させる観点から、重合体、及び光酸発生剤などの感光剤の総和に対して、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。一方、良好なパターン形成を実現する観点から、25質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。特に好ましくは2〜10質量%である。   The content of the amide derivative is 0.5% by mass or more with respect to the total of the photosensitizer such as the polymer and the photoacid generator from the viewpoint of developing excellent substrate adhesion of the photosensitive insulating resin composition. Preferably, 1 mass% or more is more preferable. On the other hand, from the viewpoint of realizing good pattern formation, it is preferably 25% by mass or less, more preferably 15% by mass or less. Most preferably, it is 2-10 mass%.

一般式(1)で表されるアミド誘導体としては、表1に示すような例が挙げられるが、これらだけに限定されるものではない。必要に応じて選択する事ができる。   Examples of the amide derivative represented by the general formula (1) include those shown in Table 1, but are not limited thereto. You can select as needed.

Figure 2010087195
Figure 2010087195

(重合体)
本発明に用いる重合体は必要に応じて選択してよい。下記一般式(2)で表される繰返し構造単位を1種以上含む重合体等を例として挙げることができる。
(Polymer)
The polymer used in the present invention may be selected as necessary. Examples of the polymer include one or more repeating structural units represented by the following general formula (2).

Figure 2010087195
(式(2)中、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Rは、水素原子、又は酸により分解する基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
Figure 2010087195
(In formula (2), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 5 represents a hydrogen atom or a group that decomposes with an acid, and R 6 to R 9 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a halogen atom. Represents an atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

一般式(2)で表される本発明の感光性絶縁樹脂組成物に用いる重合体において、Rにより表される、酸により分解する基は必要に応じて選択できる。例を挙げれば、t−ブチル基、テトラヒドロピラン−2−イル基、テトラヒドロフラン−2−イル基、4−メトキシテトラヒドロピラン−4−イル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−プロポキシエチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、t−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。Rは、エトキシメチル基、メトキシメチル基、又は1−エトキシエチル基である事がより好ましい。In the polymer used for the photosensitive insulating resin composition of the present invention represented by the general formula (2), the group decomposable by an acid represented by R 5 can be selected as necessary. Examples include t-butyl group, tetrahydropyran-2-yl group, tetrahydrofuran-2-yl group, 4-methoxytetrahydropyran-4-yl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1- A propoxyethyl group, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a t-butoxycarbonyl group, etc. are mentioned. R 5 is more preferably an ethoxymethyl group, a methoxymethyl group, or a 1-ethoxyethyl group.

〜Rにより表される、ハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子等が挙げられる。
は水素原子またはメチル基である事が特に好ましい。Rは水素原子またはメチル基である事が特に好ましい。Rは水素原子またはメチル基である事が特に好ましい。Rは水素原子またはメチル基である事が特に好ましい。
Examples of the halogen atom represented by R 6 to R 9 include a fluorine atom and a chlorine atom.
R 6 is particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group. R 7 is particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group. R 8 is particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group. R 9 is particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

〜Rにより表される、炭素数1〜4のアルキル基として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 6 to R 9 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group.

一般式(2)で表される繰返し構造単位として、表2に示すような例が挙げられるが、これらだけに限定されるものではない。必要に応じて選択できる。
重合体中の一般式(2)で表される繰返し構造単位の割合は、10〜100である事が好ましく、20〜100であることがより好ましい。
Examples of the repeating structural unit represented by the general formula (2) include, but are not limited to, those shown in Table 2. You can select as needed.
The ratio of the repeating structural unit represented by the general formula (2) in the polymer is preferably 10 to 100, and more preferably 20 to 100.

Figure 2010087195
Figure 2010087195

本発明に用いる重合体は、パターンを形成した後に、加熱処理、あるいは、酸により酸分解性基を分解した後に加熱処理すると、閉環反応が起き、イミド環やベンゾオキサゾール環が形成される。従って、耐熱性や機械特性及び電気特性等に優れた膜となる。   When the polymer used in the present invention is subjected to a heat treatment after forming a pattern or after heat-decomposing an acid-decomposable group with an acid, a ring closure reaction occurs, and an imide ring or a benzoxazole ring is formed. Therefore, the film is excellent in heat resistance, mechanical characteristics, electrical characteristics, and the like.

例えば、基Aが酸分解性基である下記のアクリルアミド重合体は、下記反応式Bに示すように、加熱処理することにより、又は酸により酸分解性基を分解した後に加熱処理することにより、閉環反応が起き、ベンゾオキサゾール環が形成される。   For example, the following acrylamide polymer in which the group A is an acid-decomposable group is heat-treated as shown in the following reaction formula B, or by heat-treating after decomposing the acid-decomposable group with an acid, A ring closure reaction occurs, forming a benzoxazole ring.

Figure 2010087195
Figure 2010087195

このベンゾオキサゾール環は、安定な構造である。よって、このような重合体を層間絶縁膜や表面保護膜に用いることにより、耐熱性、機械特性及び電気特性等の膜特性に優れた層間絶縁膜や表面保護膜を形成することが可能である。   This benzoxazole ring has a stable structure. Therefore, by using such a polymer for an interlayer insulating film or a surface protective film, it is possible to form an interlayer insulating film or a surface protective film having excellent film characteristics such as heat resistance, mechanical characteristics, and electrical characteristics. .

本発明に用いる重合体において、一般式(2)で表される繰返し構造単位を含む重合体は、そのような重合体を合成することさえできれば、その原料や方法は特に制限されない。例えば、一般式(6)で表される(メタ)アクリルアミド誘導体を、原料として好適に用いることができる。   In the polymer used in the present invention, the raw material and method of the polymer containing the repeating structural unit represented by the general formula (2) are not particularly limited as long as such a polymer can be synthesized. For example, a (meth) acrylamide derivative represented by the general formula (6) can be suitably used as a raw material.

Figure 2010087195
(式(6)中、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Rは、水素原子、又は酸により分解する基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
Figure 2010087195
(In Formula (6), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 5 represents a hydrogen atom or a group that decomposes with an acid, and R 6 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a halogen atom. Represents an atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

本発明に用いる一般式(2)で表される繰返し構造単位を含む重合体は、例えば、一般式(6)で表される(メタ)アクリルアミド誘導体を単独で重合して得たものでもよい。あるいは、前記(メタ)アクリルアミド誘導体を主モノマーとし、この主モノマーと、他の一つ以上のコモノマーとを共重合して得た共重合体であってもよい。この時、前記(メタ)アクリルアミド誘導体の、全モノマーに対する割合は、10〜100である事が好ましく、20〜100である事がより好ましい。なお、上述の(メタ)アクリルアミド誘導体とコモノマーとを共重合して得られた共重合体は、コモノマーの特性が付加される。このため、種々のコモノマーを用いることにより、この重合体を含む感光性絶縁樹脂組成物に有用な特性(解像度、感度)、感光性樹脂で形成される層間絶縁膜や表面保護膜に有用な特性(例えば、耐熱性、機械特性、電気特性等)を向上させることができる。共重合体の形態は必要に応じて選択でき、例えばランダム共重合体、ブロック共重合体、あるいはグラフト共重合体であってもよい。   The polymer containing the repeating structural unit represented by the general formula (2) used in the present invention may be obtained, for example, by polymerizing the (meth) acrylamide derivative represented by the general formula (6) alone. Alternatively, a copolymer obtained by using the (meth) acrylamide derivative as a main monomer and copolymerizing this main monomer and one or more other comonomers may be used. At this time, the ratio of the (meth) acrylamide derivative to the total monomers is preferably 10 to 100, and more preferably 20 to 100. The copolymer obtained by copolymerizing the above-mentioned (meth) acrylamide derivative and comonomer is added with the characteristics of the comonomer. Therefore, by using various comonomers, useful properties (resolution, sensitivity) for photosensitive insulating resin compositions containing this polymer, useful properties for interlayer insulating films and surface protective films formed from photosensitive resins (For example, heat resistance, mechanical properties, electrical properties, etc.) can be improved. The form of the copolymer can be selected as necessary, and may be, for example, a random copolymer, a block copolymer, or a graft copolymer.

コモノマーは必要に応じて選択してよい。コモノマーの例としては、上記(メタ)アクリルアミド誘導体と十分な重合性を有することから、ビニル単量体が好ましい。ビニル単量体としては、例えば、上記(メタ)アクリルアミド誘導体以外の(メタ)アクリルアミド誘導体、ブタジエン、アクリロニトリル、スチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル誘導体、エチレン誘導体、スチレン誘導体等が使用できる。   The comonomer may be selected as necessary. As an example of the comonomer, a vinyl monomer is preferable because it has sufficient polymerizability with the (meth) acrylamide derivative. Examples of vinyl monomers include (meth) acrylamide derivatives other than the above (meth) acrylamide derivatives, butadiene, acrylonitrile, styrene, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester derivatives, ethylene derivatives, styrene derivatives, and the like. Can be used.

エチレン誘導体としては、エチレン、プロピレン、及び塩化ビニル等が挙げられる。スチレン誘導体としては、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、クロロスチレン、及び特開2001−172315号公報記載のスチレン誘導体等が挙げられる。   Examples of the ethylene derivative include ethylene, propylene, and vinyl chloride. Examples of the styrene derivative include α-methylstyrene, p-hydroxystyrene, chlorostyrene, and a styrene derivative described in JP-A No. 2001-172315.

ビニル単量体の他に、無水マレイン酸、N−フェニルマレイミド誘導体等もコモノマーとして使用可能である。N−フェニルマレイミド誘導体として、N−フェニルマレイミド、N−(4−メチルフェニル)マレイミド等が挙げられる。これらのコモノマーは1種又は2種以上を用いることができる。   In addition to vinyl monomers, maleic anhydride, N-phenylmaleimide derivatives and the like can also be used as comonomers. Examples of the N-phenylmaleimide derivative include N-phenylmaleimide and N- (4-methylphenyl) maleimide. These comonomer can use 1 type (s) or 2 or more types.

上述のような共重合体における、コモノマーから得られた構造単位の具体的な例として、下記一般式(3)で表される、ラクトン環を有する(メタ)アクリルエステルに由来する構造単位が挙げられる。   Specific examples of the structural unit obtained from the comonomer in the copolymer as described above include a structural unit derived from a (meth) acrylic ester having a lactone ring represented by the following general formula (3). It is done.

Figure 2010087195
(式(3)中、R10は、水素原子又はメチル基を表し、R11は、ラクトン構造を有する有機基を表す。)
Figure 2010087195
(In formula (3), R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 11 represents an organic group having a lactone structure.)

一般式(3)で表される繰り返し構造単位としては、以下の表3のような例が挙げられるが、これらだけに限定されるものではない。
Examples of the repeating structural unit represented by the general formula (3) include, but are not limited to, the examples shown in Table 3 below.

Figure 2010087195
Figure 2010087195

本発明の感光性絶縁樹脂組成物を層間絶縁膜や表面保護膜に用いた場合に、本発明に用いられる重合体に優れた膜特性を発揮させるためは、一般式(2)で表される繰返し構造単位が、重合体中に占める割合は、10〜100モル%が好ましく、20〜100モル%がより好ましく、30〜100モル%がより好ましい。   When the photosensitive insulating resin composition of the present invention is used for an interlayer insulating film or a surface protective film, the polymer used in the present invention is represented by the general formula (2). The proportion of the repeating structural unit in the polymer is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 20 to 100 mol%, and more preferably 30 to 100 mol%.

なお、本発明の感光性絶縁樹脂組成物に含まれる重合体の重量平均分子量(Mw)としては、通常、2,000〜200,000が好ましく、4,000〜100,000がより好ましい。重合体の重量平均分子量(Mw)が2,000未満の場合は、重合体を層間絶縁膜や表面保護膜に用いる場合に、膜を均一に形成することが困難となることがある。また、重合体の重量平均分子量が200,000を超える場合は、重合体を層間絶縁膜や表面保護膜に用いる場合に、解像度が悪くなることがある。   In addition, as a weight average molecular weight (Mw) of the polymer contained in the photosensitive insulating resin composition of this invention, 2,000-200,000 are preferable normally and 4,000-100,000 are more preferable. When the weight average molecular weight (Mw) of the polymer is less than 2,000, it may be difficult to form a film uniformly when the polymer is used for an interlayer insulating film or a surface protective film. Moreover, when the weight average molecular weight of a polymer exceeds 200,000, when using a polymer for an interlayer insulation film or a surface protective film, resolution may worsen.

一般式(2)で表される繰返し構造単位を含む重合体は、例えば、上記のような(メタ)アクリルアミド誘導体を含む単量体組成物を、ラジカル重合、アニオン重合等の通常用いられている重合方法で重合することによって、得ることができる。   As the polymer containing the repeating structural unit represented by the general formula (2), for example, a monomer composition containing the (meth) acrylamide derivative as described above is usually used for radical polymerization, anionic polymerization and the like. It can be obtained by polymerization by a polymerization method.

例えば、ラジカル重合の場合、一般式(6)で表される(メタ)アクリルアミド誘導体を含む単量体組成物を乾燥テトラヒドロフランに溶解し、これに適当なラジカル重合開始剤、例えば、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、を加えた後、アルゴンや窒素等の不活性ガス雰囲気下、50〜70℃で0.5〜24時間攪拌することにより、重合体が得られる。   For example, in the case of radical polymerization, a monomer composition containing a (meth) acrylamide derivative represented by the general formula (6) is dissolved in dry tetrahydrofuran, and a suitable radical polymerization initiator such as 2,2 ′ After adding azobis (isobutyronitrile), the polymer is obtained by stirring at 50 to 70 ° C. for 0.5 to 24 hours in an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen.

本発明に用いる重合体は、酸分解性基を有してもよい。本発明に用いる重合体が酸分解性基を有する場合、使用する感光剤としては、露光に用いる光の光照射により酸を発生する光酸発生剤であることが望ましい。本発明に用いられる光酸発生剤は、光酸発生剤と本発明の重合体などとの混合物が有機溶媒に十分に溶解でき、かつその溶液を用いて、スピンコートなどの製膜法で均一な塗布膜が形成可能なものであれば、特に制限されない。また、感光剤は、1種を用いてもよく、また、2種以上を混合して用いてもよい。   The polymer used in the present invention may have an acid-decomposable group. When the polymer used in the present invention has an acid-decomposable group, the photosensitizer used is preferably a photoacid generator that generates an acid when irradiated with light used for exposure. The photoacid generator used in the present invention is a mixture of the photoacid generator and the polymer of the present invention that can be sufficiently dissolved in an organic solvent, and is uniformly formed by a film forming method such as spin coating using the solution. There is no particular limitation as long as a simple coating film can be formed. Moreover, 1 type may be used for a photosensitive agent, and 2 or more types may be mixed and used for it.

光酸発生剤は必要に応じて選択してよい。光酸発生剤の例としては、トリアリールスルホニウム塩誘導体、ジアリールヨードニウム塩誘導体、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩誘導体、ニトロベンジルスルホナート誘導体、N−ヒドロキシナフタルイミドのスルホン酸エステル誘導体、N−ヒドロキシスクシンイミドのスルホン酸エステル誘導体等が挙げられる。しかしながら、これらだけに限定されるものではない。   You may select a photo-acid generator as needed. Examples of photoacid generators include triarylsulfonium salt derivatives, diaryliodonium salt derivatives, dialkylphenacylsulfonium salt derivatives, nitrobenzyl sulfonate derivatives, sulfonic acid ester derivatives of N-hydroxynaphthalimide, and sulfones of N-hydroxysuccinimide. Examples include acid ester derivatives. However, it is not limited only to these.

光酸発生剤や感光剤の含有量は、化学増幅型感光性樹脂組成物の十分な感度を実現し、良好なパターン形成を可能とする観点から、重合体及び光酸発生剤又は感光剤の総和に対して、0.2質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましい。一方、均一な塗布膜の形成を実現し、現像後の残渣(スカム)を抑制する観点から、30質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。 1〜10質量%である事が特に好ましい。   From the viewpoint of realizing sufficient sensitivity of the chemically amplified photosensitive resin composition and enabling good pattern formation, the content of the photoacid generator and the photosensitizer is the same as that of the polymer and the photoacid generator or the photosensitizer. 0.2 mass% or more is preferable with respect to the sum total, and 0.5 mass% or more is more preferable. On the other hand, it is preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, from the viewpoint of realizing formation of a uniform coating film and suppressing residue (scum) after development. It is especially preferable that it is 1-10 mass%.

光酸発生剤を用いた本発明の感光性絶縁樹脂組成物に、後記化学線でパターン露光すると、露光部の感光性絶縁樹脂組成物を構成する光酸発生剤から酸が発生し、樹脂中の酸分解性基と反応し、酸分解性基が分解反応を起す。その結果、露光部ではアルカリ現像液に対して、本発明の重合体は不溶から可溶へとなり、露光部と未露光部で溶解性の差(溶解コントラスト)が生じる。この感光性絶縁樹脂組成物を用いたパターン形成は、こうしたアルカリ現像液に対する溶解性の差を利用して行われる。   When the photosensitive insulating resin composition of the present invention using a photoacid generator is subjected to pattern exposure with actinic rays described later, an acid is generated from the photoacid generator constituting the photosensitive insulating resin composition of the exposed portion, It reacts with an acid-decomposable group, and the acid-decomposable group causes a decomposition reaction. As a result, the polymer of the present invention changes from insoluble to soluble in the alkaline developer in the exposed area, and a difference in solubility (dissolution contrast) occurs between the exposed area and the unexposed area. Pattern formation using this photosensitive insulating resin composition is performed utilizing the difference in solubility in such an alkaline developer.

また、一般式(2)で表される繰り返し構造単位を含む重合体として酸分解性基を含まない重合体(Rが水素原子)、すなわち露光部と未露光部で溶解性の差(溶解コントラスト)を十分に生じさせない重合体、と光酸発生剤とを用いて、感光性絶縁樹脂組成物を作成する場合、例えば、後記の酸分解性基を有する溶解阻止剤を含有させることで、溶解コントラストを発現させることができる。その場合、後述する化学線でパターン露光すると、露光部の感光性絶縁樹脂組成物に含まれる光酸発生剤から酸が発生し、溶解阻止剤中の酸分解性基と反応し、その結果、溶解阻止剤中の酸分解性基が分解反応を起す。その結果、露光された部分で溶解阻止剤による溶解の阻止が行われなくなり、露光部ではアルカリ現像液に対して本発明の樹脂組成物は可溶となる。一方、未露光部ではアルカリ現像液に対して不溶のままである。このようにして、露光部と未露光部で溶解性の差(溶解コントラスト)が生じる。このような感光性絶縁樹脂組成物を用いたパターン形成も、アルカリ現像液に対する溶解性の差を利用して行われる。
なお本発明では、一般式(2)で表される繰り返し構造単位とを含む重合体として酸分解性基を含む重合体と、溶解阻止剤を組み合わせての使用も、好ましく行われる。
In general formula (2) does not contain an acid-decomposable group as a polymer containing a repeating structural unit represented by the polymer (R 5 is a hydrogen atom), namely solubility difference (dissolved in exposed and unexposed areas When a photosensitive insulating resin composition is prepared using a polymer that does not sufficiently generate contrast) and a photoacid generator, for example, by containing a dissolution inhibitor having an acid-decomposable group described later, A dissolution contrast can be developed. In that case, when pattern exposure with actinic radiation to be described later, acid is generated from the photoacid generator contained in the photosensitive insulating resin composition of the exposed portion, reacts with the acid-decomposable group in the dissolution inhibitor, as a result, An acid-decomposable group in the dissolution inhibitor causes a decomposition reaction. As a result, dissolution is not inhibited by the dissolution inhibitor in the exposed portion, and the resin composition of the present invention is soluble in the alkaline developer in the exposed portion. On the other hand, the unexposed area remains insoluble in the alkaline developer. In this way, a difference in solubility (dissolution contrast) occurs between the exposed and unexposed areas. Pattern formation using such a photosensitive insulating resin composition is also performed utilizing the difference in solubility in an alkaline developer.
In the present invention, the use of a polymer containing an acid-decomposable group as a polymer containing the repeating structural unit represented by the general formula (2) and a dissolution inhibitor is also preferably performed.

本発明の感光性絶縁樹脂組成物を調製する際に、必要に応じて、適当な溶剤を用いてよい。   In preparing the photosensitive insulating resin composition of the present invention, an appropriate solvent may be used as necessary.

溶剤としては、感光性絶縁樹脂組成物が充分に溶解でき、その溶液をスピンコート法などで均一に塗布できる有機溶媒等であれば特に制限されない。具体的には、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、2−ヘプタノン、酢酸2−メトキシブチル、酢酸2−エトキシエチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等を使用することができる。これらは、単独でも2種類以上を混合して用いてもよい。本発明の感光性絶縁樹脂組成物が溶剤に溶解されて使用される場合、その割合は必要に応じて選択できる。   The solvent is not particularly limited as long as the photosensitive insulating resin composition can be sufficiently dissolved and the solution can be uniformly applied by a spin coating method or the like. Specifically, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl lactate, 2-heptanone, 2-methoxybutyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, 3 -Methyl methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), cyclohexanone, cyclopentanone, methyl isobutyl ketone (MIBK), ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol Monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, etc. It is possible to use. These may be used alone or in admixture of two or more. When the photosensitive insulating resin composition of the present invention is used after being dissolved in a solvent, the ratio can be selected as necessary.

さらに、必要に応じて、溶解促進剤、溶解阻止剤、密着性向上剤、界面活性剤、色素、安定剤、塗布性改良剤、染料などの他の成分を添加して、感光性絶縁樹脂組成物を調製することもできる。
例えば、溶解阻止剤を感光性絶縁樹脂組成物に添加することで、感光性樹脂の未露光部のアルカリ現像液に対する溶解が抑制される。一方、露光部では、光酸発生剤から発生した酸の作用により溶解阻止剤の構造中にある酸分解性基も分解し、アルカリ現像液に対する溶解性が増大する。その結果、露光部と未露光部の溶解コントラストが増大し、微細パターンが形成できる。
Furthermore, if necessary, other components such as a dissolution accelerator, a dissolution inhibitor, an adhesion improver, a surfactant, a pigment, a stabilizer, a coating property improver, and a dye are added to form a photosensitive insulating resin composition. A product can also be prepared.
For example, by adding a dissolution inhibitor to the photosensitive insulating resin composition, dissolution of an unexposed portion of the photosensitive resin in an alkaline developer is suppressed. On the other hand, in the exposed portion, the acid-decomposable group in the structure of the dissolution inhibitor is also decomposed by the action of the acid generated from the photoacid generator, and the solubility in an alkali developer is increased. As a result, the dissolution contrast between the exposed portion and the unexposed portion is increased, and a fine pattern can be formed.

溶解阻止剤を感光性絶縁樹脂組成物に添加する場合、その含有量は、感光性絶縁樹脂組成物の良好なパターン形成を可能とする観点から、重合体、アミド誘導体及び光酸発生剤の総和に対して1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましい。一方、均一な塗布膜の形成を実現するため、70質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましい。10〜40質量%が最も好ましい。   When a dissolution inhibitor is added to the photosensitive insulating resin composition, its content is the sum of the polymer, amide derivative and photoacid generator from the viewpoint of enabling good pattern formation of the photosensitive insulating resin composition. Is preferably 1% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more. On the other hand, in order to realize the formation of a uniform coating film, the content is preferably 70% by mass or less, and more preferably 50% by mass or less. 10-40 mass% is the most preferable.

溶解阻止剤の具体的な例として、下記一般式(4)又は下記一般式(5)で表される化合物が挙げられる。しかしながら、これらだけに限定されるものではない。   Specific examples of the dissolution inhibitor include compounds represented by the following general formula (4) or the following general formula (5). However, it is not limited only to these.

Figure 2010087195
(式(4)中、R12及びR13は、酸により分解する基を表し、R14及びR15は、炭素数1〜10の直鎖状、分枝状あるいは環状のアルキル基又は芳香族炭化水素基を表し、R16は、直結合、−C(CF−、−SO−、−CO−、−O−又は2価の炭化水素基を表す。)
Figure 2010087195
(In the formula (4), R 12 and R 13 represent groups that are decomposed by an acid, and R 14 and R 15 are linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or aromatic groups. Represents a hydrocarbon group, and R 16 represents a direct bond, —C (CF 3 ) 2 —, —SO 2 —, —CO—, —O— or a divalent hydrocarbon group.

式(4)中、R12及びR13は互いに同じであっても異なっていてもよく、酸により分解する基である。必要に応じて選択してよいが、具体例を挙げれば、t−ブチル基、テトラヒドロピラン−2−イル基、テトラヒドロフラン−2−イル基、4−メトキシテトラヒドロピラン−4−イル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−プロポキシエチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、又はt−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。R14及びR15の炭素数1〜10の直鎖状、分枝状あるいは環状のアルキル基は必要に応じて選択してよいが、具体例を挙げれば、メチル基、エチル基、ブチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、5−ノルボルネン−2−イル基等が挙げられる。また、R14及びR15の芳香族炭化水素基は互いに同じであっても異なっていてもよく、必要に応じて選択してよいが、具体例を挙げれば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。さらに、R16は、直結合、−C(CF−、−SO−、−CO−、−O−又は2価の炭化水素基(具体例を挙げれば、−C(CH−、−CH−アダマンタンジイル基、トリシクロデカンジイル基、ノルボルナンジイル基、シクロヘキサンジイル基、及びフェニレン基等)である。In formula (4), R 12 and R 13 may be the same as or different from each other, and are groups that decompose with an acid. Although it may be selected as necessary, specific examples include t-butyl group, tetrahydropyran-2-yl group, tetrahydrofuran-2-yl group, 4-methoxytetrahydropyran-4-yl group, 1-ethoxy. Examples thereof include an ethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-propoxyethyl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, or t-butoxycarbonyl group. The linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms of R 14 and R 15 may be selected as necessary. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a butyl group, Examples include a cyclohexyl group, a norbornyl group, and a 5-norbornen-2-yl group. The aromatic hydrocarbon groups for R 14 and R 15 may be the same or different from each other, and may be selected as necessary. Specific examples include a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group. Etc. Further, R 16 represents a direct bond, —C (CF 3 ) 2 —, —SO 2 —, —CO—, —O— or a divalent hydrocarbon group (specifically, —C (CH 3 )). 2 -, - CH 2 - adamantane-diyl group, a tricyclodecane diyl group, norbornanediyl group, a cyclohexane diyl group, and phenylene group).

Figure 2010087195
(式(5)中、R17は2価の炭化水素基を表し、R18及びR19は酸により分解する基を表し、R20及びR21は水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
Figure 2010087195
(In the formula (5), R 17 represents a divalent hydrocarbon group, R 18 and R 19 represent groups that are decomposed by an acid, and R 20 and R 21 represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a carbon number of 1 to 4. Represents an alkyl group of

17の2価の炭化水素基は必要に応じて選択してよいが、具体例を挙げれば、フェニレン基、ナフチレン基、アダマンタンジイル基、トリシクロデカンジイル基、ノルボルナンジイル基、シクロヘキサンジイル基等が挙げられる。R18及びR19で表される酸により分解する基は互いに同じであっても異なっていてもよく、必要に応じて選択してよいが、具体例を挙げれば、t−ブチル基、テトラヒドロピラン−2−イル基、テトラヒドロフラン−2−イル基、4−メトキシテトラヒドロピラン−4−イル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−プロポキシエチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、t−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。また、R20及びR21は互いに同じであっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、そのアルキル基は必要に応じて選択してよいが、具体例を挙げれば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。The divalent hydrocarbon group for R 17 may be selected as necessary. Specific examples include phenylene group, naphthylene group, adamantanediyl group, tricyclodecanediyl group, norbornanediyl group, cyclohexanediyl group and the like. Is mentioned. The groups decomposable by the acid represented by R 18 and R 19 may be the same or different from each other and may be selected as necessary. Specific examples include t-butyl group, tetrahydropyran. 2-yl group, tetrahydrofuran-2-yl group, 4-methoxytetrahydropyran-4-yl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-propoxyethyl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, Examples include t-butoxycarbonyl group. R 20 and R 21 may be the same or different from each other, and are a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and the alkyl group may be selected as necessary. Specific examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, tert-butyl group and the like.

本発明の感光性絶縁樹脂組成物は、パターンの解像度に優れ、アルカリ現像液で現像処理が可能であり、形成したパターンの基板への密着性にも優れる。また本発明の感光性絶縁樹脂組成物からなる膜は、耐熱性、機械特性及び電気特性等の膜特性に優れている。したがって、このような感光性絶縁樹脂組成物は、層間絶縁膜や表面保護膜の形成用に好適に使用できる。本発明の感光性絶縁樹脂組成物はポジ型感光性組成物として好ましく使用できる。   The photosensitive insulating resin composition of the present invention has excellent pattern resolution, can be developed with an alkaline developer, and has excellent adhesion to the substrate of the formed pattern. Moreover, the film | membrane which consists of a photosensitive insulating resin composition of this invention is excellent in film | membrane characteristics, such as heat resistance, a mechanical characteristic, and an electrical property. Therefore, such a photosensitive insulating resin composition can be suitably used for forming an interlayer insulating film or a surface protective film. The photosensitive insulating resin composition of the present invention can be preferably used as a positive photosensitive composition.

<パターン形成方法>
本発明のパターン形成方法は、塗布工程、プリベーク工程、露光工程、露光後ベーク工程、現像工程及びポストベーク工程を少なくとも含む。詳しくは、上記の感光性絶縁樹脂組成物を被加工基板上に塗布する塗布工程、前記感光性絶縁樹脂組成物塗膜を被加工基板上に定着させるプリベーク工程、前記感光性絶縁樹脂組成物塗膜を選択的に露光する露光工程、露光後の感光性絶縁樹脂組成物塗膜をベークする露光後ベーク工程、前記感光性絶縁樹脂組成物塗膜の露光部を溶解除去してパターンを形成する現像工程、及びパターンが形成された感光性絶縁樹脂組成物塗膜を硬化させるポストベーク工程を、この順で、少なくとも含む。さらに本発明のパターン形成方法は、現像工程とポストベーク工程の間に、ポスト露光工程を含んでいても良い。
<Pattern formation method>
The pattern forming method of the present invention includes at least a coating step, a pre-bake step, an exposure step, a post-exposure bake step, a development step and a post-bake step. Specifically, a coating step for applying the photosensitive insulating resin composition on a substrate to be processed, a pre-baking step for fixing the photosensitive insulating resin composition coating film on the substrate to be processed, and coating the photosensitive insulating resin composition. An exposure process for selectively exposing the film, a post-exposure bake process for baking the photosensitive insulating resin composition coating film after exposure, and dissolving and removing the exposed portion of the photosensitive insulating resin composition coating film to form a pattern The development process and the post-baking process which hardens the photosensitive insulating resin composition coating film in which the pattern was formed are included at least in this order. Furthermore, the pattern forming method of the present invention may include a post-exposure step between the development step and the post-bake step.

塗布工程は、上記感光性絶縁樹脂組成物を、被加工基板、例えば、シリコンウェハ、セラミック基板等に塗布する工程である。被加工基板は必要に応じて選択できる。塗布方法として、スピンコータを用いた回転塗布法、スプレーコータを用いた噴霧塗布法、浸漬法、印刷法、ロールコーティング法等を用いることができる。   The application step is a step of applying the photosensitive insulating resin composition to a substrate to be processed, such as a silicon wafer or a ceramic substrate. The substrate to be processed can be selected as necessary. As a coating method, a spin coating method using a spin coater, a spray coating method using a spray coater, a dipping method, a printing method, a roll coating method, or the like can be used.

プリベーク工程は、被加工基板上に塗布された感光性絶縁樹脂組成物を乾燥して溶剤を除去し、被加工基板上に感光性絶縁樹脂組成物塗膜を定着させるための工程である。プリベーク工程は、通常、好ましくは、60〜150℃で行われる。時間は必要に応じて選択される。   The pre-baking step is a step for drying the photosensitive insulating resin composition applied on the substrate to be processed to remove the solvent and fixing the photosensitive insulating resin composition coating film on the substrate to be processed. The prebaking step is usually preferably performed at 60 to 150 ° C. Time is selected as needed.

露光工程は、フォトマスクを介して感光性絶縁樹脂組成物塗膜を選択的に露光し、露光部と未露光部を生じさせて、フォトマスク上のパターンを感光性絶縁樹脂組成物塗膜に転写する工程である。パターン露光に用いる化学線は必要に応じて選択できる。本発明に好ましく使用できる化学線としては、紫外線、可視光線、エキシマレーザ、電子線、及びX線等がある。180〜500nmの波長の化学線がより好ましく使用できる。   In the exposure step, the photosensitive insulating resin composition coating film is selectively exposed through a photomask to generate an exposed portion and an unexposed portion, and a pattern on the photomask is formed on the photosensitive insulating resin composition coating film. This is a transfer process. The actinic radiation used for pattern exposure can be selected as necessary. Examples of actinic rays that can be preferably used in the present invention include ultraviolet rays, visible rays, excimer lasers, electron beams, and X-rays. Actinic radiation having a wavelength of 180 to 500 nm can be used more preferably.

露光後ベーク工程は、露光により発生した酸と重合体の酸分解性基との反応を促進させる工程である。露光後ベーク工程は、通常、好ましくは、60〜150℃で行われる。時間は必要に応じて選択される。   The post-exposure baking step is a step of promoting the reaction between the acid generated by exposure and the acid-decomposable group of the polymer. The post-exposure bake step is usually preferably performed at 60 to 150 ° C. Time is selected as needed.

現像工程は、感光性絶縁樹脂組成物塗膜の露光部をアルカリ現像液で溶解除去し、パターンを形成する工程である。上記の露光工程により、感光性絶縁樹脂組成物塗膜の露光部と未露光部での重合体のアルカリ現像液に対する溶解性の差(溶解コントラスト)が生じている。この溶解コントラストを利用することにより、アルカリ現像液によって感光性絶縁樹脂組成物塗膜の露光部が溶解して除去され、パターンが形成された感光性絶縁樹脂組成物塗膜(以下、単に「パターン」という)が得られる。アルカリ現像液は必要に応じて選択できるが、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四アンモニウム塩基の水溶液、さらにメタノール、エタノール等の水溶性アルコール類、界面活性剤等を適当量添加した水溶液等を用いることができる。現像方法は必要に応じて選択できるが、パドル、浸漬、及びスプレー等の方法が可能である。現像工程後、形成したパターンを水でリンスする事も好ましい。   The development step is a step of forming a pattern by dissolving and removing the exposed portion of the photosensitive insulating resin composition coating film with an alkaline developer. Due to the above exposure step, a difference in solubility (dissolution contrast) of the polymer with respect to the alkaline developer between the exposed portion and the unexposed portion of the photosensitive insulating resin composition coating film is generated. By utilizing this dissolution contrast, the exposed portion of the photosensitive insulating resin composition coating film is dissolved and removed by the alkaline developer, and a pattern is formed on the photosensitive insulating resin composition coating film (hereinafter simply referred to as “pattern”). ") Is obtained. Alkaline developer can be selected as needed, but water solution of quaternary ammonium base such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and tetraethylammonium hydroxide, water-soluble alcohols such as methanol and ethanol, surfactants, etc. An aqueous solution or the like to which an appropriate amount has been added can be used. The developing method can be selected as necessary, but paddle, dipping, spraying, and the like are possible. It is also preferable to rinse the formed pattern with water after the development step.

ポストベーク工程は、得られたパターンに、空気中又は不活性ガス雰囲気下、例えば窒素雰囲気下で、加熱処理を行い、パターンと被加工基板との密着性を高め、パターンを硬化させる工程である。このポストベーク工程では、感光性絶縁樹脂組成物で形成されたパターンを加熱することにより、感光性絶縁樹脂組成物を構成する重合体の構造が変化し(変性し)、ベンゾオキサゾール環が形成され、そのパターンが硬化する。このようにして、耐熱性、機械特性及び電気特性等の膜特性に優れたパターンを得ることが可能となる。ポストベーク工程は、通常、100〜380℃で行われ、本発明でもその範囲で加熱される事が好ましい。より好ましくは180〜280℃である。ポストベーク工程は、一段階で行ってもよいし多段階で行ってもよい。時間は必要に応じて選択されるが、0.5〜3時間程度が好ましく、0.5〜2時間程度がより好ましい。ポストベークはプリベークよりも高い温度で行われる事が好ましい。   The post-bake process is a process in which the obtained pattern is subjected to heat treatment in the air or in an inert gas atmosphere, for example, a nitrogen atmosphere, to improve the adhesion between the pattern and the substrate to be processed, and to cure the pattern. . In this post-baking process, by heating the pattern formed of the photosensitive insulating resin composition, the structure of the polymer constituting the photosensitive insulating resin composition is changed (modified), and a benzoxazole ring is formed. The pattern is cured. In this way, a pattern having excellent film properties such as heat resistance, mechanical properties, and electrical properties can be obtained. The post-baking step is usually performed at 100 to 380 ° C., and it is preferable that heating is performed within the range in the present invention. More preferably, it is 180-280 degreeC. The post-bake process may be performed in one stage or in multiple stages. The time is selected as necessary, but is preferably about 0.5 to 3 hours, more preferably about 0.5 to 2 hours. The post-bake is preferably performed at a higher temperature than the pre-bake.

現像を行う工程とポストベークを行う工程との間に行われても良いポスト露光工程は、パターンが形成された感光性絶縁樹脂組成物塗膜をさらに全面にわたって露光し、その後のポストベーク工程でのパターンの硬化を促進させる工程である。条件に応じて、残存する感光剤のフォトブリーチ(光分解)を行うことも可能である。ポスト露光に用いる化学線としては、上記露光工程で使用する化学線と同様でよく、180〜500nmの波長の化学線が好ましい。   The post-exposure step that may be performed between the step of performing development and the step of performing post-baking is a process in which the photosensitive insulating resin composition coating film on which the pattern is formed is further exposed over the entire surface, and then the post-baking step. This is a step of promoting the curing of the pattern. Depending on the conditions, it is possible to perform photobleaching (photolysis) of the remaining photosensitizer. The actinic radiation used for the post-exposure may be the same as the actinic radiation used in the exposure step, and is preferably actinic radiation having a wavelength of 180 to 500 nm.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

(合成例1)
一般式(1)において、Rがオクタメチレン基、Rがメチル基、Rが水素原子であるアミド誘導体(表1中のA−1)の合成
(Synthesis Example 1)
Synthesis of an amide derivative (A-1 in Table 1) in which R 1 is an octamethylene group, R 2 is a methyl group, and R 3 is a hydrogen atom in the general formula (1)

Figure 2010087195
Figure 2010087195

o−アニシジン27.5gとN,N−ジイソプロピルエチルアミン30.24gをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)200mlに溶解した。そこにセバコイルクロリド25.43gを、氷冷下で少しずつ加えた。氷冷下で2時間攪拌した後、室温で一晩攪拌した。その後、反応混合物を水1500mLに注ぎ、析出した沈殿をろ過し、水で更に洗浄した。減圧乾燥した後、さらに、ジエチルエーテルで洗浄し、さらに、酢酸エチル/テトラヒドロフラン(2/1)再結晶することで、白色の目的物25.52gが得られた(収率58%)。   27.5 g of o-anisidine and 30.24 g of N, N-diisopropylethylamine were dissolved in 200 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). There, 25.43 g of sebacoyl chloride was added little by little under ice cooling. After stirring for 2 hours under ice-cooling, the mixture was stirred overnight at room temperature. Thereafter, the reaction mixture was poured into 1500 mL of water, and the deposited precipitate was filtered and further washed with water. After drying under reduced pressure, the product was further washed with diethyl ether and further recrystallized with ethyl acetate / tetrahydrofuran (2/1) to obtain 25.52 g of a white target product (yield 58%).

(合成例2)
一般式(1)において、Rがオクタメチレン基、Rがフェニル基、Rが水素原子であるアミド誘導体(表1中のA−2)の合成
(Synthesis Example 2)
Synthesis of an amide derivative (A-2 in Table 1) in which R 1 is an octamethylene group, R 2 is a phenyl group, and R 3 is a hydrogen atom in the general formula (1)

Figure 2010087195
Figure 2010087195

o−アニシジンの代わりに、2−フェノキシアニリンを用いる以外は、合成例1と同様に合成して、白色の目的物を得た(収率47%)。   Synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 2-phenoxyaniline was used instead of o-anisidine to obtain a white target product (yield 47%).

(合成例3)
一般式(2)においてR〜Rが水素である構造単位(表2中のB−16)50モル%、及び一般式(2)においてRが水素原子であり、Rがエトキシメチル基であり、R〜Rが水素原子である構造単位(表2中のB−1)50モル%を含む、重合体(下記、繰り返し単位に付した数字はモル%を示す)の合成
(Synthesis Example 3)
In the general formula (2), R 4 to R 9 are 50 mol% of a structural unit (B-16 in Table 2), and in the general formula (2), R 4 is a hydrogen atom, and R 5 is ethoxymethyl. Synthesis of a polymer (hereinafter, the number attached to the repeating unit indicates mol%) containing 50 mol% of a structural unit (B-1 in Table 2) in which R 6 to R 9 are hydrogen atoms

Figure 2010087195
Figure 2010087195

N−(2−ヒドロキシフェニル)アクリルアミド12.2gとN−(2−エトキシメトキシフェニル)アクリルアミド9gをテトラヒドロフラン50mlに溶解した。そこに2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)0.181gを加え、アルゴン雰囲気下、6時間約65℃で加熱攪拌した。放冷後、ジエチルエーテル500mlを用いて再沈殿させ、析出したポリマーをろ別し、もう一度再沈殿によって精製して、目的のポリマー17.91gを得た(収率84%)。GPC分析による重量平均分子量(Mw)は35800(ポリスチレン換算)であり、分散度(Mw/Mn)は3.72であった。   12.2 g of N- (2-hydroxyphenyl) acrylamide and 9 g of N- (2-ethoxymethoxyphenyl) acrylamide were dissolved in 50 ml of tetrahydrofuran. Thereto was added 0.181 g of 2,2′-azobis (isobutyronitrile), and the mixture was heated and stirred at about 65 ° C. for 6 hours under an argon atmosphere. After allowing to cool, reprecipitation was performed using 500 ml of diethyl ether, and the precipitated polymer was separated by filtration and purified once again by reprecipitation to obtain 17.91 g of the desired polymer (yield 84%). The weight average molecular weight (Mw) by GPC analysis was 35800 (polystyrene conversion), and dispersity (Mw / Mn) was 3.72.

(合成例4)
一般式(2)においてRがメチル基であり、R〜Rが水素である構造単位(表2中のB−17)50モル%、及び一般式(2)においてRが水素原子であり、Rがエトキシメチル基であり、R〜Rが水素原子である構造単位(B−1)50モル%、を含む重合体(下記、繰り返し単位に付した数字はモル%を示す)の合成
(Synthesis Example 4)
In the general formula (2), R 4 is a methyl group and R 5 to R 9 are hydrogen in a structural unit (B-17 in Table 2) 50 mol%, and in the general formula (2), R 4 is a hydrogen atom R 5 is an ethoxymethyl group, and R 6 to R 9 are hydrogen atoms, and a polymer containing 50 mol% of a structural unit (B-1) (the number given to the repeating unit below is mol%) Synthesis)

Figure 2010087195
Figure 2010087195

N−(2−ヒドロキシフェニル)アクリルアミドの代わりにN−(2−ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド13.25gを用いる以外は、合成例1と同様に重合して、目的の重合体17.58gを得た(収率79%)。Mwは32100(ポリスチレン換算)であり、Mw/Mnは3.65であった。   Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 13.25 g of N- (2-hydroxyphenyl) methacrylamide was used instead of N- (2-hydroxyphenyl) acrylamide to obtain 17.58 g of the desired polymer. (Yield 79%). Mw was 32100 (polystyrene conversion), and Mw / Mn was 3.65.

(合成例5)
一般式(2)においてR〜Rが水素である構造単位(B−16)30モル%、一般式(2)においてRが水素原子であり、Rがエトキシメチル基であり、R〜Rが水素原子である構造単位(B−1)50モル%、及び一般式(3)においてR10が水素原子であり、R11が2,6−ノロボルナンラクトン−5−イル基である構造単位(表3中のC−1)20モル%、を含む重合体(下記、繰り返し単位に付した数字はモル%を示す)の合成
(Synthesis Example 5)
In the general formula (2), R 4 to R 9 are 30 mol% of the structural unit (B-16) in hydrogen, in the general formula (2), R 4 is a hydrogen atom, R 5 is an ethoxymethyl group, R 6 to R 9 are 50 mol% of a structural unit (B-1) in which a hydrogen atom is present, and in the general formula (3), R 10 is a hydrogen atom, and R 11 is 2,6-norbornanelactone-5-yl. Synthesis of a polymer containing 20 mol% of a structural unit (C-1 in Table 3) as a group (hereinafter, the number attached to the repeating unit indicates mol%)

Figure 2010087195
Figure 2010087195

N−(2−ヒドロキシフェニル)アクリルアミド12.39g、N−(2−エトキシメトキシフェニル)アクリルアミド28g、及び5−アクロイルオキシ−2,6−ノルボルナンラクトン10.54gを、テトラヒドロフラン119mlに溶解し、そこに2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)0.416gを加え、アルゴン雰囲気下、4時間約65℃で加熱攪拌した。放冷後、ジエチルエーテル1000mlを用いて再沈殿し、析出したポリマーをろ別し、もう一度再沈殿によって精製することで、目的の重合体48.79gを得た(収率96%)。Mwは29000(ポリスチレン換算)であり、Mw/Mnは3.32であった。   12.39 g of N- (2-hydroxyphenyl) acrylamide, 28 g of N- (2-ethoxymethoxyphenyl) acrylamide and 10.54 g of 5-acryloyloxy-2,6-norbornanelactone were dissolved in 119 ml of tetrahydrofuran. 2,2′-azobis (isobutyronitrile) 0.416 g was added thereto, and the mixture was heated and stirred at about 65 ° C. for 4 hours under an argon atmosphere. After allowing to cool, the mixture was reprecipitated using 1000 ml of diethyl ether, the precipitated polymer was separated by filtration, and purified by reprecipitation again to obtain 48.79 g of the target polymer (yield 96%). Mw was 29000 (polystyrene conversion), and Mw / Mn was 3.32.

(合成例6)
一般式(2)において、R〜Rが水素原子である構造単位(B−16)が100モル%である重合体(下記、繰り返し単位に付した数字はモル%を示す)の合成
(Synthesis Example 6)
Synthesis of a polymer in which the structural unit (B-16) in which R 4 to R 9 are hydrogen atoms in the general formula (2) is 100 mol% (the number attached to the repeating unit below indicates mol%)

Figure 2010087195
Figure 2010087195

N−(2−ヒドロキシフェニル)アクリルアミド10gをテトラヒドロフラン30mlに溶解し、そこに2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)0.201gを加え、アルゴン雰囲気下、4時間約65℃で加熱攪拌した。放冷後、ジエチルエーテル300mlに再沈し、析出したポリマーをろ別し、もう一度再沈精製することで目的の重合体9.4gを得た(収率94%)。Mwは4900(ポリスチレン換算)であり、Mw/Mnは2.33であった。   10 g of N- (2-hydroxyphenyl) acrylamide was dissolved in 30 ml of tetrahydrofuran, 0.201 g of 2,2′-azobis (isobutyronitrile) was added thereto, and the mixture was heated and stirred at about 65 ° C. for 4 hours under an argon atmosphere. . After allowing to cool, it was reprecipitated in 300 ml of diethyl ether, and the precipitated polymer was filtered off and purified again by reprecipitation to obtain 9.4 g of the desired polymer (yield 94%). Mw was 4900 (polystyrene conversion) and Mw / Mn was 2.33.

(合成例7)
2,2−ビス(4−エトキシメトキシ−3−ベンズアミドフェニル)ヘキサフルオロプロパン(一般式(4)において、R12及びR13がエトキシメチル基であり、R14及びR15がフェニル基であり、R16が−C(CF−である化合物、下記式)の合成
(Synthesis Example 7)
2,2-bis (4-ethoxymethoxy-3-benzamidophenyl) hexafluoropropane (in the general formula (4), R 12 and R 13 are ethoxymethyl groups, R 14 and R 15 are phenyl groups, Synthesis of a compound in which R 16 is —C (CF 3 ) 2 — (the following formula)

Figure 2010087195
Figure 2010087195

2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン10gをNMP60mlに溶解した後、塩化リチウム2.546gを加え、氷冷した。そこに塩化ベンゾイル8.06gを加え、氷冷下1時間、室温で一晩攪拌した。反応混合物を水600mlに注ぎ、析出した沈殿をろ別し、水で洗浄して、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ベンズアミドフェニル)ヘキサフルオロプロパン12gを得た。   After dissolving 10 g of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane in 60 ml of NMP, 2.546 g of lithium chloride was added and ice-cooled. Thereto was added 8.06 g of benzoyl chloride, and the mixture was stirred at room temperature overnight under ice-cooling for 1 hour. The reaction mixture was poured into 600 ml of water, and the deposited precipitate was filtered off and washed with water to obtain 12 g of 2,2-bis (4-hydroxy-3-benzamidophenyl) hexafluoropropane.

この2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ベンズアミドフェニル)ヘキサフルオロプロパン10gとN,N−ジイソプロピルエチルアミン6.75gをNMP60mlに溶解した。この後、クロロメチルエチルエーテル3.62gを加え、室温で丸1日攪拌した。その後、反応混合物を水600mlに注ぎ、ジエチルエーテル300mlで抽出した。得られたジエチルエーテル層を、0.06N塩酸、食塩水、3%水酸化ナトリウム水溶液、及び食塩水の順で洗浄した。この後、硫酸マグネシウムで乾燥し、次いで、溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をヘキサン/酢酸エチル(5/4)で再結晶して、目的物7.8gを得た(白色固体、収率65%)。
H−NMR(THF−d8、δ値):1.22(6H,t)、3.79(4H,q)、5.39(4H,s)、7.12(2H,d)、7.27(2H,d)、7.45−7.55(6H,m)、7.9−7.93(4H,m)、8.73(2H,s)、8.84(2H,s)。
10 g of 2,2-bis (4-hydroxy-3-benzamidophenyl) hexafluoropropane and 6.75 g of N, N-diisopropylethylamine were dissolved in 60 ml of NMP. Thereafter, 3.62 g of chloromethyl ethyl ether was added and stirred at room temperature for a whole day. Thereafter, the reaction mixture was poured into 600 ml of water and extracted with 300 ml of diethyl ether. The obtained diethyl ether layer was washed with 0.06N hydrochloric acid, brine, 3% aqueous sodium hydroxide, and brine in this order. After that, it was dried over magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was recrystallized from hexane / ethyl acetate (5/4) to obtain 7.8 g of the desired product (white solid, yield 65%).
1 H-NMR (THF-d8, δ value): 1.22 (6H, t), 3.79 (4H, q), 5.39 (4H, s), 7.12 (2H, d), 7 .27 (2H, d), 7.45-7.55 (6H, m), 7.9-7.93 (4H, m), 8.73 (2H, s), 8.84 (2H, s) ).

(合成例8)
N,N’−ビス(2−エトキシメトキシフェニル)イソフタルアミド(一般式(5)において、R17がフェニレン基、R18及びR19がエトキシメチル基、R20及びR21が水素原子である化合物、下記式)の合成
(Synthesis Example 8)
N, N′-bis (2-ethoxymethoxyphenyl) isophthalamide (in the general formula (5), R 17 is a phenylene group, R 18 and R 19 are ethoxymethyl groups, and R 20 and R 21 are hydrogen atoms) , The following formula)

Figure 2010087195
Figure 2010087195

o−アミノフェノール27.548gと塩化リチウム11.484gをNMP260mlに溶解した。その中に、氷冷下で、イソフタロイルクロリド25gを加え、さらに室温で一晩撹拌した。その後、反応混合物を水に注ぎいれ、析出した沈殿をろ別し、さらに水で洗浄した。得られた沈殿を再びテトラヒドロフラン500mlに溶解し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧下で留去し、N,N’−ジ(2−ヒドロキシフェニル)〕イソフタルアミド40gを得た。   27.548 g of o-aminophenol and 11.484 g of lithium chloride were dissolved in 260 ml of NMP. Thereto, 25 g of isophthaloyl chloride was added under ice cooling, and the mixture was further stirred overnight at room temperature. Thereafter, the reaction mixture was poured into water, and the deposited precipitate was filtered off and further washed with water. The obtained precipitate was dissolved again in 500 ml of tetrahydrofuran and dried over magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 40 g of N, N′-di (2-hydroxyphenyl)] isophthalamide.

次いで、N,N’−ジ(2−ヒドロキシフェニル)〕イソフタルアミド40gとN,N−ジイソプロピルエチルアミン44.52gをNMP200mlに溶解した。そこにクロロメチルエチルエーテル23.88gを加え、室温で3日間攪拌した。その後、反応混合物を水600mlに注ぎ、ジエチルエーテル300mlで抽出した。得られたジエチルエーテル層を、0.06N塩酸、食塩水、3%水酸化ナトリウム水溶液、及び食塩水の順で洗浄した。この後、硫酸マグネシウムで乾燥し、次いで、溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をヘキサン/酢酸エチル(5/4)で2回再結晶して、目的物26gを得た(白色固体、収率49%)。
1H−NMR(THF−d8、δ値):1.21(6H,t)、3.78(4H,q)、5.35(4H,s)、6.99−7.08(4H,m)、7.24(2H,dd)、7.64(1H,s)、8.12(2H,dd)、8.45(2H,dd)、8.52(1H,s)、9.00(2H、brs)。
Next, 40 g of N, N′-di (2-hydroxyphenyl)] isophthalamide and 44.52 g of N, N-diisopropylethylamine were dissolved in 200 ml of NMP. Thereto was added 23.88 g of chloromethyl ethyl ether, and the mixture was stirred at room temperature for 3 days. Thereafter, the reaction mixture was poured into 600 ml of water and extracted with 300 ml of diethyl ether. The obtained diethyl ether layer was washed with 0.06N hydrochloric acid, brine, 3% aqueous sodium hydroxide, and brine in this order. After that, it was dried over magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was recrystallized twice with hexane / ethyl acetate (5/4) to obtain 26 g of the desired product (white solid, yield 49%).
1H-NMR (THF-d8, δ value): 1.21 (6H, t), 3.78 (4H, q), 5.35 (4H, s), 6.99-7.08 (4H, m ), 7.24 (2H, dd), 7.64 (1H, s), 8.12 (2H, dd), 8.45 (2H, dd), 8.52 (1H, s), 9.00 (2H, brs).

(実施例1)
(a)合成例3で得た重合体30g、(b)合成例1で得たアミド誘導体1.2g、(c)光酸発生剤(N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ナフタルイミド「NAI−101」(商品名、みどり化学株式会社製)0.45g、(d)溶解阻止剤(合成例8で得た化合物)6g、及び(d)γ−ブチロラクトン49.7gの混合物を、0.2μmのテフロン(登録商標)フィルターを用いてろ過し、化学増幅型感光性樹脂組成物を調製した。
Example 1
(A) 30 g of the polymer obtained in Synthesis Example 3, (b) 1.2 g of the amide derivative obtained in Synthesis Example 1, (c) Photoacid generator (N- (p-toluenesulfonyloxy) naphthalimide “NAI— 101 "(trade name, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) 0.45 g, (d) a dissolution inhibitor (the compound obtained in Synthesis Example 8) 6 g, and (d) 49.7 g of γ-butyrolactone was 0.2 μm. And using a Teflon (registered trademark) filter, a chemically amplified photosensitive resin composition was prepared.

この感光性絶縁樹脂組成物を、5インチシリコン基板上にスピンコート塗布し、オーブン中110℃で20分間乾燥して、膜厚11μmの薄膜を形成した。次に、フォトマスクを介して、紫外線(波長350〜450nm)でこれをパターン露光した。露光後、オーブン中に置き100℃で10分間ベークした。この後、室温で、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液中への2分間浸漬法による現像を行い、続けて3分間純水でリンス処理した。その結果、感光性樹脂膜の露光部分のみが現像液に溶解除去され、ポジ型のパターンが得られた。得られたパターンをSEM観察した結果、感度600mJ/cmで、6μmのスルーホールパターンが解像できていることが分かった。This photosensitive insulating resin composition was spin-coated on a 5-inch silicon substrate and dried in an oven at 110 ° C. for 20 minutes to form a thin film having a thickness of 11 μm. Next, this was pattern-exposed with ultraviolet rays (wavelength 350 to 450 nm) through a photomask. After exposure, it was placed in an oven and baked at 100 ° C. for 10 minutes. Thereafter, development was performed by immersion in a 2.38% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution at room temperature for 2 minutes, followed by rinsing with pure water for 3 minutes. As a result, only the exposed portion of the photosensitive resin film was dissolved and removed in the developer, and a positive pattern was obtained. As a result of SEM observation of the obtained pattern, it was found that a 6 μm through-hole pattern could be resolved with a sensitivity of 600 mJ / cm 2 .

次に、パターンが形成されたウェハー全面に、露光量600mJ/cmの紫外線(波長350〜450nm)で露光した。さらに窒素雰囲気下、100℃で1時間、220℃で1時間、オーブン中でベークして、ベンゾオキサゾール環を形成させ、膜厚が8μmである耐熱性等に優れた最終パターンを得た。形成されたパターンをSEM観察した結果、パターンにクラックや剥離は観測されなかった。Next, the entire surface of the wafer on which the pattern was formed was exposed with ultraviolet rays (wavelength 350 to 450 nm) having an exposure amount of 600 mJ / cm 2 . Furthermore, it was baked in an oven at 100 ° C. for 1 hour and at 220 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to form a benzoxazole ring, and a final pattern excellent in heat resistance having a film thickness of 8 μm was obtained. As a result of SEM observation of the formed pattern, no crack or peeling was observed in the pattern.

(実施例2、3)
合成例3で得た重合体の代わりに、合成例4又は5で得た重合体を用いた以外は、実施例1と同様に感光性絶縁樹脂組成物を調製し、スピンコート、パターン感光等を行い、ポジ型パターンを形成した。そのとき得られたパターンの感度、及びスルーホールパターンの解像度を調べた結果を、表4に示す。
(Examples 2 and 3)
A photosensitive insulating resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer obtained in Synthesis Example 4 or 5 was used instead of the polymer obtained in Synthesis Example 3, and spin coating, pattern photosensitivity, etc. To form a positive pattern. Table 4 shows the results of examining the sensitivity of the pattern obtained at that time and the resolution of the through-hole pattern.

次に、得られたパターンを、窒素雰囲気下、100℃で1時間、220℃で1時間、オーブン中でベークして、ベンゾオキサゾール環を形成させ、耐熱性等に優れた最終パターンを得た。形成されたパターンをSEM観察した結果、いずれもパターンにクラックや剥離は観測されなかった。   Next, the obtained pattern was baked in an oven at 100 ° C. for 1 hour and 220 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to form a benzoxazole ring, thereby obtaining a final pattern excellent in heat resistance and the like. . As a result of SEM observation of the formed pattern, no crack or peeling was observed in the pattern.

(実施例4)
合成例1で得たアミド誘導体の代わりに、合成例2で得たアミド誘導体を用いた外は実施例1と同様に化学増幅型感光性樹脂組成物を調製し、スピンコート、パターン感光等を行い、ポジ型パターンを形成した。そのときのパターンの感度及びスルーホールパターンの解像度を調べた結果を表4に示す。
Example 4
A chemically amplified photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amide derivative obtained in Synthesis Example 2 was used instead of the amide derivative obtained in Synthesis Example 1, and spin coating, pattern photosensitivity, etc. And a positive pattern was formed. Table 4 shows the results of examining the sensitivity of the pattern and the resolution of the through-hole pattern.

次に、得られたパターンを窒素雰囲気下、100℃で1時間、220℃で1時間、オーブン中でベークして、ベンゾオキサゾール環を形成させ、耐熱性等に優れた最終パターンを得た。形成されたパターンをSEM観察した結果、いずれもパターンにクラックや剥離は観測されなかった。   Next, the obtained pattern was baked in an oven at 100 ° C. for 1 hour and at 220 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to form a benzoxazole ring, thereby obtaining a final pattern excellent in heat resistance and the like. As a result of SEM observation of the formed pattern, no crack or peeling was observed in the pattern.

(実施例5)
合成例8で得た溶解阻止剤の代わりに、合成例7で得た溶解阻止剤を用いた外は、実施例1と同様に感光性絶縁樹脂組成物を調製し、スピンコート、パターン感光等を行い、ポジ型パターンを形成した。そのときのパターンの感度及びスルーホールパターンの解像度を調べた結果を表4に示す。
(Example 5)
A photosensitive insulating resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the dissolution inhibitor obtained in Synthesis Example 7 was used instead of the dissolution inhibitor obtained in Synthesis Example 8, and spin coating, pattern photosensitivity, etc. To form a positive pattern. Table 4 shows the results of examining the sensitivity of the pattern and the resolution of the through-hole pattern.

次に、得られたパターンを窒素雰囲気下、100℃で1時間、220℃で1時間、オーブン中でベークして、ベンゾオキサゾール環を形成させ、耐熱性等に優れた最終パターンを得た。形成されたパターンをSEM観察した結果、いずれもパターンにクラックや剥離は観測されなかった。   Next, the obtained pattern was baked in an oven at 100 ° C. for 1 hour and at 220 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to form a benzoxazole ring, thereby obtaining a final pattern excellent in heat resistance and the like. As a result of SEM observation of the formed pattern, no crack or peeling was observed in the pattern.

Figure 2010087195
Figure 2010087195

(実施例6)
(a)合成例5で得た重合体10g、(b)合成例2で得たアミド誘導体0.4g、(c)光酸発生剤(N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ナフタルイミド「NAI−101」(商品名)0.15g、(d)溶解阻止剤(合成例8で得た化合物)2g、及び(e)γ−ブチロラクトン18gの混合物を、0.2μmのテフロン(登録商標)フィルターを用いてろ過し、化学増幅型感光性樹脂組成物を調製した。
(Example 6)
(A) 10 g of the polymer obtained in Synthesis Example 5, (b) 0.4 g of the amide derivative obtained in Synthesis Example 2, (c) Photoacid generator (N- (p-toluenesulfonyloxy) naphthalimide “NAI— 101 "(trade name) 0.15 g, (d) a dissolution inhibitor (compound obtained in Synthesis Example 8) 2 g, and (e) 18 g of γ-butyrolactone was added to a 0.2 μm Teflon (registered trademark) filter. And filtered to prepare a chemically amplified photosensitive resin composition.

この感光性絶縁樹脂組成物を、Cuを製膜した5インチシリコン基板上にスピンコート塗布し、オーブン中110℃で20分間乾燥して、膜厚11μmの薄膜を形成した。次に、フォトマスクを介して、紫外線(波長350〜450nm)でパターン露光した。露光後、オーブン中100℃で10分間ベークした後、室温で、2.38%TMAH水溶液中への2分間浸漬法による現像を行い、続けて3分間純水でリンス処理を行なった。その結果、感光性樹脂膜の露光部分のみが現像液に溶解除去され、ポジ型のパターンが得られた。得られたパターンをSEM観察した結果、感度600mJ/cmで、6μmのスルーホールパターンが解像できていることが分かった。This photosensitive insulating resin composition was spin-coated on a 5-inch silicon substrate on which Cu was formed, and dried in an oven at 110 ° C. for 20 minutes to form a thin film having a thickness of 11 μm. Next, pattern exposure was performed with ultraviolet rays (wavelength: 350 to 450 nm) through a photomask. After exposure, after baking at 100 ° C. for 10 minutes in an oven, development was performed by immersion in a 2.38% TMAH aqueous solution at room temperature for 2 minutes, followed by rinsing with pure water for 3 minutes. As a result, only the exposed portion of the photosensitive resin film was dissolved and removed in the developer, and a positive pattern was obtained. As a result of SEM observation of the obtained pattern, it was found that a 6 μm through-hole pattern could be resolved with a sensitivity of 600 mJ / cm 2 .

次に、パターンが形成されたウェハー全面に、露光量600mJ/cmの紫外線(波長350〜450nm)で露光し、さらに窒素雰囲気下、100℃で1時間、220℃で1時間、オーブン中でベークして、ベンゾオキサゾール環を形成させ、膜厚が8μmである耐熱性等に優れた最終パターンを得た。形成されたパターンをSEM観察した結果、パターンにクラックや剥離は観測されなかった。Next, the entire surface of the wafer on which the pattern has been formed is exposed to ultraviolet rays (wavelength 350 to 450 nm) with an exposure amount of 600 mJ / cm 2 , and further in an oven at 100 ° C. for 1 hour and 220 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. By baking, a benzoxazole ring was formed, and a final pattern excellent in heat resistance and the like having a film thickness of 8 μm was obtained. As a result of SEM observation of the formed pattern, no crack or peeling was observed in the pattern.

(実施例7)
(a)合成例6で得た重合体10g、(b)合成例2で得たアミド誘導体0.4g、(c)光酸発生剤(N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ナフタルイミド「NAI−101」(商品名)0.15g、(d)溶解阻止剤(合成例8で得た化合物)3.5g及び(e)γ−ブチロラクトン25gの混合物を、0.2μmのテフロン(登録商標)フィルターを用いてろ過し、感光性樹脂組成物を調製した。
(Example 7)
(A) 10 g of the polymer obtained in Synthesis Example 6, (b) 0.4 g of the amide derivative obtained in Synthesis Example 2, (c) Photoacid generator (N- (p-toluenesulfonyloxy) naphthalimide “NAI— 101 ”(trade name) 0.15 g, (d) 3.5 g of a dissolution inhibitor (compound obtained in Synthesis Example 8) and (e) 25 g of γ-butyrolactone was added to a 0.2 μm Teflon (registered trademark) filter. The mixture was filtered using a to prepare a photosensitive resin composition.

この感光性絶縁樹脂組成物を、Cuを製膜した5インチシリコン基板上にスピンコート塗布し、オーブン中110℃で20分間乾燥して、膜厚11μmの薄膜を形成した。次に、フォトマスクを介して、紫外線(波長350〜450nm)でパターン露光した。露光後、オーブン中100℃で10分間ベークした後、室温で、2.38%TMAH水溶液中への2分間浸漬法による現像を行い、続けて3分間純水でリンス処理を行なった。その結果、感光性樹脂膜の露光部分のみが現像液に溶解除去され、ポジ型のパターンが得られた。得られたパターンをSEM観察した結果、感度500mJ/cmで、10μmのスルーホールパターンが解像できていることが分かった。This photosensitive insulating resin composition was spin-coated on a 5-inch silicon substrate on which Cu was formed, and dried in an oven at 110 ° C. for 20 minutes to form a thin film having a thickness of 11 μm. Next, pattern exposure was performed with ultraviolet rays (wavelength: 350 to 450 nm) through a photomask. After exposure, after baking at 100 ° C. for 10 minutes in an oven, development was performed by immersion in a 2.38% TMAH aqueous solution at room temperature for 2 minutes, followed by rinsing with pure water for 3 minutes. As a result, only the exposed portion of the photosensitive resin film was dissolved and removed in the developer, and a positive pattern was obtained. As a result of SEM observation of the obtained pattern, it was found that a 10 μm through-hole pattern could be resolved with a sensitivity of 500 mJ / cm 2 .

次に、パターンが形成されたウェハー全面に、露光量500mJ/cmの紫外線(波長350〜450nm)で露光し、さらに窒素雰囲気下、100℃で1時間、220℃で1時間、オーブン中でベークして、ベンゾオキサゾール環を形成させ、膜厚が8.2μmである耐熱性等に優れた最終パターンを得た。形成されたパターンをSEM観察した結果、パターンにクラックや剥離は観測されなかった。Next, the entire surface of the wafer on which the pattern has been formed is exposed with ultraviolet light (wavelength 350 to 450 nm) having an exposure amount of 500 mJ / cm 2 , and further in an oven at 100 ° C. for 1 hour and 220 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. By baking, a benzoxazole ring was formed, and a final pattern excellent in heat resistance and the like having a film thickness of 8.2 μm was obtained. As a result of SEM observation of the formed pattern, no crack or peeling was observed in the pattern.

以上の説明から明らかなように、本発明の感光性絶縁樹脂組成物は、アルカリ水溶液で現像可能で、かつ解像性に優れ、さらに形成された樹脂パターンが基板密着性に優れており、半導体素子の層間絶縁膜や表面保護膜等に利用可能である。
すなわち、耐熱性、機械特性及び電気特性等の膜特性に優れ、アルカリ現像が可能で、高解像度が得られ、かつ、形成した樹脂パターンが基板密着性に優れた感光性絶縁樹脂組成物を提供できる。
As is apparent from the above description, the photosensitive insulating resin composition of the present invention can be developed with an aqueous alkaline solution and has excellent resolution, and the formed resin pattern has excellent substrate adhesion, and the semiconductor. It can be used for an interlayer insulating film or a surface protective film of an element.
That is, it provides a photosensitive insulating resin composition having excellent film properties such as heat resistance, mechanical properties, and electrical properties, capable of alkali development, high resolution, and formed resin pattern with excellent substrate adhesion. it can.

Claims (9)

重合体と、感光剤と、下記一般式(1)で表されるアミド誘導体を含むことを特徴とする感光性絶縁樹脂組成物。
Figure 2010087195
(式(1)中、Rは2価のアルキル基、Rは炭素数1〜10の炭化水素基、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
A photosensitive insulating resin composition comprising a polymer, a photosensitive agent, and an amide derivative represented by the following general formula (1).
Figure 2010087195
(In Formula (1), R 1 represents a divalent alkyl group, R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
前記重合体が、下記一般式(2)で表される繰返し構造単位を1種以上含む重合体である、請求項1記載の感光性絶縁樹脂組成物。
Figure 2010087195
(式(2)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは水素原子、又は酸により分解する基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
The photosensitive insulating resin composition of Claim 1 whose said polymer is a polymer containing 1 or more types of repeating structural units represented by following General formula (2).
Figure 2010087195
(In the formula (2), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 5 represents a hydrogen atom or a group decomposed by an acid, and R 6 to R 9 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
前記一般式(2)で表される繰返し構造単位を含む重合体が、さらに一般式(3)で表される繰返し構造単位を1種以上含む重合体である、請求項2に記載の感光性絶縁樹脂組成物。
Figure 2010087195
(式(3)中、R10は水素原子又はメチル基を表し、R11はラクトン構造を有する有機基を表す。)
The photosensitivity according to claim 2, wherein the polymer containing the repeating structural unit represented by the general formula (2) is a polymer further containing one or more repeating structural units represented by the general formula (3). Insulating resin composition.
Figure 2010087195
(In formula (3), R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 11 represents an organic group having a lactone structure.)
さらに、溶解阻止剤を含む、請求項1に記載の感光性絶縁樹脂組成物。   The photosensitive insulating resin composition according to claim 1, further comprising a dissolution inhibitor. 前記溶解阻止剤が下記一般式(4)又は下記一般式(5)で表される化合物であることを特徴とする、請求項4に記載の感光性絶縁樹脂組成物。
Figure 2010087195
(式(4)中、R12及びR13は酸により分解する基を表し、R14及びR15は炭素数1〜10の直鎖状、分枝状あるいは環状のアルキル基又は芳香族炭化水素基を表し、R16は直結合、−C(CF−、−SO−、−CO−、−O−又は2価の炭化水素基を表す。)
Figure 2010087195
(式(5)中、R17は2価の炭化水素基を表し、R18及びR19は酸により分解する基を表し、R20及びR21は水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
The photosensitive insulating resin composition according to claim 4, wherein the dissolution inhibitor is a compound represented by the following general formula (4) or the following general formula (5).
Figure 2010087195
(In the formula (4), R 12 and R 13 represent groups that are decomposed by an acid, and R 14 and R 15 are linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or aromatic hydrocarbons. R 16 represents a direct bond, —C (CF 3 ) 2 —, —SO 2 —, —CO—, —O— or a divalent hydrocarbon group.
Figure 2010087195
(In the formula (5), R 17 represents a divalent hydrocarbon group, R 18 and R 19 represent groups that are decomposed by an acid, and R 20 and R 21 represent a hydrogen atom, a halogen atom, or a carbon number of 1 to 4. Represents an alkyl group of
下記工程を含むことを特徴とするパターン形成方法:
請求項1に記載の化学増幅型感光性樹脂組成物を被加工基板上に塗布する工程;
プリベークを行う工程;
露光する工程;
露光後ベークを行う工程;
現像を行う工程;及び
ポストベークを行う工程。
A pattern forming method comprising the following steps:
Applying the chemically amplified photosensitive resin composition according to claim 1 onto a substrate to be processed;
Performing pre-baking;
Exposure step;
Performing post-exposure baking;
A step of developing; and a step of post-baking.
現像を行う工程とポストベークを行う工程との間に、さらにポスト露光工程を有することを特徴とする、請求項6に記載のパターン形成方法。   The pattern forming method according to claim 6, further comprising a post-exposure step between the developing step and the post-baking step. 現像を行う工程において、アルカリ水溶液が現像に使用され、露光部がアルカリ水溶液に溶解される、請求項6に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 6, wherein in the step of developing, an aqueous alkali solution is used for the development, and the exposed portion is dissolved in the aqueous alkali solution. 露光がフォトマスクを介して180〜500nmの波長の化学線で行われる、請求項6に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 6, wherein the exposure is performed with actinic radiation having a wavelength of 180 to 500 nm through a photomask.
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